がんだけを光らせるスプレー

 東京大学大学院 医学系研究科・薬学系研究科 教授の浦野泰照氏らは、手術時にがんが疑われる部分にスプレーを噴霧するだけで、がん部位を光らせて周辺組織と区別できる蛍光試薬を開発した。 
同氏らのグループが従来開発した試薬に比べて、多くのタイプのがんに対応できる。 

 

 がん患者の術後予後を改善する上では、術中に微小がんを発見し、取り残しを防ぐことが重要だ。例えば卵巣がんでは、治療開始段階で患者の半数以上に腹腔内転移が存在するとされる。 
その治療には外科手術や腹腔鏡手術が有効で、1mm以下の微小な転移まで切除できるとその予後が改善することが知られている。一方、微小な転移を正常組織と区別して識別することは難しく、術中に微小転移を可視化できる技術が求められてきた。 

 

 浦野氏らは2011年に、患部に噴霧するだけで転移部位を明るく光らせることができるスプレー蛍光試薬「gGlu-HMRG」を開発。がん細胞において、ある種のたんぱく質分解酵素活性が高くなっていることを利用したものだ。 
現在、患者由来の外科手術サンプルでその機能を検証中である。 

■糖鎖分解酵素に着目 

 

 ただし、この試薬がターゲットとする酵素活性が低いがんも多く、検出できるタイプのがんは限られていた。そこで研究グループは、より幅広いがん種を光らせる試薬の開発を進めてきた。 

 

 今回は、がん細胞中で糖鎖分解酵素活性が高くなっていることを利用したスプレー蛍光試薬を開発。この試薬自身は無色透明で蛍光を発しないが、がん細胞に含まれるβ-ガラクトシダーゼと反応すると構造が変化し、強い蛍光を発する。 
β-ガラクトシダーゼは卵巣がんや乳がん、大腸がんなどでその酵素活性が促進されているとされる、糖鎖分解酵素である。 

 

 この酵素に対する蛍光試薬はいくつか開発されているものの、感度が低く、がんの検出は困難だったという。そこで浦野氏らは試薬分子の構造を最適に設計。 
β-ガラクトシダーゼと反応すると1000倍以上明るく光り、がん細胞のβ-ガラクトシダーゼ活性を検出できるようにした。 
■マウスで転移がんの検出と切除に成功 
 
  検証実験では、さまざまなタイプの卵巣がん細胞を腹腔に転移させたモデルマウスにこの試薬を投与。1mm以下の微小ながんを高精度に検出できた。加えて、 gGlu-HMRGでは検出が難しいタイプを含む、多種類のがん細胞を検出できた。蛍光は非常に明るく、肉眼での観察が可能だったという。生きているモデ ルマウスの腹腔内微小がんを蛍光内視鏡で検出し、試薬の蛍光を目印とするがんの切除にも成功した。
 
 今回の技術は蛍光の検出に安価な装置を使えることから、がん検出の一般的な手法になり得ると研究グループは見る。患者由来の外科手術サンプルを使った検証実験を進めており、安全性試験などを経て、臨床試験への適用を目指す。
 
 糖鎖分解酵素の活性が促進されていることは、多くのがんで知られている。今回開発した試薬は分子内に糖構造を含み、それを他の糖に入れ替えることで、多くの種類の糖鎖分解酵素の活性を検出できるという。この特徴を生かし、さまざまな種類のがんへの適用拡大を狙う。
 
  今回の研究は、米国国立衛生研究所(NIH) 主任研究員の小林久隆氏および京都大学 化学研究所 教授の平竹潤氏の協力を得て実施した。研究成果は2015年3月13日付の英科学誌「Nature Communications」のオンライン速報版に掲載された(掲載ページ)。論文タイトルは「Sensitive β-galactosidase-targeting luorescence probe for visualizing small peritoneal metastatic tumours in vivo」(微小な腹腔内転移がんを可視化する高感度なβ-ガラクトシダーゼ蛍光プローブ)。
 
参照 http://www.scienceplus2ch.com/archives/4987639.html

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